2019届高考数学一轮复习鸭部分专题逆矩阵的概念学案无答案苏教版选修4_2
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在高中数学复习中,逆矩阵是一个重要的概念,特别是在解决线性方程组和几何变换时。以下是关于逆矩阵的一些详细知识点: **逆变换与逆矩阵的概念:** 逆变换是指一个变换能够通过另一个变换完全恢复原状态。在矩阵论中,如果矩阵A可以被一个矩阵B所"反转",即AB=BA=I(I为单位矩阵),那么称B为A的逆矩阵,记作A^-1。逆矩阵是唯一的,只要矩阵A可逆。 **二阶矩阵可逆的条件:** 对于二阶矩阵,可逆的充要条件是矩阵的行列式不为零。即 det(A) ≠ 0。例如,矩阵A = [1 2; 3 2],它的行列式det(A) = 1*2 - 2*3 = -4 ≠ 0,因此A可逆。 **求逆矩阵的方法:** 1. **定义法**:利用矩阵的伴随矩阵A*和行列式,逆矩阵A^-1 = (1/det(A)) * A*。 2. **几何变换法**:通过观察矩阵对应的几何变换来判断是否存在逆矩阵。例如,如果一个2x2矩阵对应的是坐标轴的旋转或缩放,那么它通常有逆矩阵。 **AB可逆的条件及(AB)^-1的求法:** 矩阵乘积AB可逆当且仅当A和B都可逆,并且(AB)^-1 = B^-1 * A^-1。 **矩阵乘法满足消去解的条件:** 如果矩阵乘积AB满足ABx = 0有唯一解x=0,则A和B都是满秩矩阵,且AB可逆。 **自学检测与应用举例:** 在这些例子中,我们需要通过计算行列式或者观察几何变换来判断矩阵是否可逆,然后用适当的方法求出逆矩阵。例如,矩阵A=[1 2; 3 2],通过计算det(A) = -4 ≠ 0,我们知道A可逆,可以继续用定义法求出A^-1。 **复习检测:** 这些题目要求我们直接求出矩阵的逆,例如,对于矩阵A=[2 3; -4 1],我们可以先计算行列式,然后用伴随矩阵公式求逆。 **推广与拓展:** 对于(ABC)^-1,(ACB)^-1,(BCA)^-1等乘积矩阵的逆,可以通过矩阵乘法的性质推导出它们的逆矩阵,即: (ABC)^-1 = C^-1 * B^-1 * A^-1 (ACB)^-1 = B^-1 * C^-1 * A^-1 (BCA)^-1 = A^-1 * C^-1 * B^-1 这个规律适用于任意数量的矩阵,只要它们都是可逆的。 逆矩阵在高中数学的复习中起着关键作用,理解和掌握逆矩阵的概念、求法以及其在几何变换中的应用,对解决线性问题和深入学习线性代数至关重要。
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